上海市东方医院：基于BIM的医院智慧后勤管理

　　2023年医院新兴技术创新应用典型案例征集活动正在进行中，欢迎各医疗机构踊跃提交案例。CHIMA将组织专家对案例进行评选，入选典型案例将在CHIMA 2023大会路演并获颁证书。

1项目简介

　　本案例依托上海市东方医院丰富的智慧医院、后勤管理经验和上海建工四建集团积累的海量建筑大数据，为医院建筑提供数据驱动的智慧运维服务。本案例突破了施工数据向运维数据的跨阶段转化，BIM与智能化系统的数据融合等难题，发明了高频重复报修工单自动识别、建筑设备故障预测、维保质量量化评价和重复工单自动挖掘等AI算法，自主研发了基于BIM的医院智慧后勤管理系统。该系统在本院成功应用，助力公共建筑实现被动式、粗放式运维向主动式、智慧化运维转变，大大提升了建筑使用体验和安全保障，达到提质增效、节能减排效果。

2建设与开发

　　本案例实践主要内容包括BIM模型与后勤运维平台，以及二者的对接、建筑运行数据的接入。

　　BIM模型需要构建建筑、结构、机电、装饰、景观、幕墙等专业的模型，并根据需求对部分模型细节进行高精度建模。在建筑竣工交付之后，还需要将竣工模型转化为运维阶段模型。

图1 各专业模型

　　智慧后勤运维平台由客户端、网页端和移动端构成，涵盖演示设置、管理查询、日常报修等多种不同功能。具体功能如表1所示。

表1 智慧后勤运维平台功能列表

3关键技术或产品描述

　　(1)建造BIM向运维BIM的跨阶段转化技术

　　针对建造和运维阶段对BIM模型应用需求差异，突破了跨文件的机电系统物理连接快速修正方法，基于BIM的机电系统逻辑关系自动提取算法，基于图论的BIM模型轻量化处理等技术，形成将建造向运维BIM转化成套技术，提高模型转化效率55%以上。

图2 基于AI的BIM与设计图纸一致性审查技术

　　(2)基于BIM的海量异构大数据融合技术

　　针对各类建筑智能化系统与BIM的数据融合难度高，流式监测数据和静态工程数据的集成存储难等问题，提出了监测数据与BIM中楼层、机电系统、机电设备、设备配件等不同层次的关联方法;构建了一种基于结构化数据库存储高频访问数据，并基于数据中台存储低频访问数据的建筑大数据存储方法，解决了海量异构数据的集成存储和快速访问难题。

图3 跨系统海量异构大数据信息集成

　　(3)经验和数据算法驱动，研发智能运维和决策AI算法

　　依托建筑大数据，发明重复报修挖掘、维保质量量化评价、能耗异常分析和设备故障预测等AI算法，从而精准定位后勤管理的重点工作、薄弱环节和顽疾问题，实现以较低成本快速提升运维效率，探索智慧运维模式。

图4 机电系统故障预测神经网络模型结构

　　(4)多院区整合

　　数字孪生智慧运维系统不仅仅作为一个或者多个建筑的管理工具，而是将其作为一个框架，一套标准，一个底座来建立。不论新建楼宇还是新建院区，数字孪生模型、后勤运维管理都使用同一个标准建立，从而可以相对容易的建立数据互通，不需要每次重新建立系统，可以节约大量资金预算。更重要的是，多院区信息整合可以让管理者足不出户实时了解和管理半个城市外乃至千里之外的院区的后勤运营状况，将智慧运维系统对工作效率的提升推至极限。

4应用效果

　　本案例显著的提高了运维工作的效果，具体表现包括：

　　(1)基于快速查询功能和可以减少45%的资料检索时间，提升更新改造决策效率13%以上，基于BIM分析故障影响范围和优先级，自动推送故障位置、原因和处理建议至维修人员手机，可以减少东方医院运维突发故障12%，节约运维成本，保障平稳运营;

图5 基于机电逻辑关系的查询

　　(2)基于大数据智能分析平台分析重复工单，为精准巡检和设施设备改造提供参考，提高东方医院故障报修处理效率25%以上，服务满意度提升35%以上，达99%左右;

　　(3)通过可视化运维培训和标准化在线运维流程控制，降低运维人员培训门槛，提高运维效率，维保完成率提升50%以上，达到100%维保完成率。

　　(4)提高节能管控工作的针对性，一方面通过环比能耗分析量化日常节能效率，一方面通过异常能耗报警确保泄露故障迅速得到处理，多角度实现节能管理目标，能耗节约1%以上。

5总结

　　成功推行基于BIM的医院智慧后勤管理系统的核心是管理和制度。建立完善的决策体系和职责分工，制定详细的工作流程，定期召开会议更新工作进度，制定阶段目标，坚定的推行规范管理，才能获得准确的运维数据，形成良性循环。

　　本案例加入基于改变当代工作方式的移动端的管理工具，相比过去“发现故障-电话报修-通知工人维修-工人维修-验收维修结果”的流程，只需要“(自动)发现故障-移动端报修-推送至工人-工人维修-移动端上报维修结果”即可，多个步骤自动化，极大缩短流转多个阶段带来的延迟。

　　此外，由于智慧后勤管理系统涉及到设备网络、机房网络、办公网络等子网，包含有珍贵的建筑运维数据资产以及敏感的医院内部数据，需要配软件防火墙和防病毒软件，并在本地机房建立智慧运维数据中心，通过物理网络和硬件防火墙对硬件和数据进行隔离以保护数据。部分需要发布到公网的服务通过加密隧道协议与公有云上的服务器进行通讯。

　　申报单位：

　　上海市东方医院

　　案例技术方向：

　　物联网

　　案例业务领域：

　　医院管理